در این مقاله، ارتعاشات آزاد غیرخطی میکرو ورق دایره ای توپر و توخالی ویسکوالاستیک بررسی می شود. این میکرو ورق بر روی بستر متقارن و نامتقارن ویسکوالاستیک غیرخطی قرارگرفته است. اثر مقیاس کوچک با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده لحاظ می شود. معادلات غیرخطی میکرو ورق با اصل همیلتون بر اساس نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT) به دست آمده است. برای به دست آوردن فرکانس طبیعی غیرخطی از روش اجزای محدود (FEM) و الگوریتم تکرار نیوتن استفاده شده است. نتایج به دست آمده با نتایج محققان مقایسه شده است و تطابق خوبی بین آن ها مشاهده است. سپس اثرات پارامترهای مختلف مانند پارامتر مقیاس طول، نسبت شعاع بیرونی به ضخامت، حداکثر انحراف به ضخامت، بستر غیرخطی نرم و سخت شونده، بسترهای غیرخطی متقارن و نامتقارن، شرایط مرزی مختلف، میرایی سازه و بستر بررسی شد. نتایج نشان می دهد که شرایط مرزی آزاد و گیردار به ترتیب دارای بالاترین و کمترین فرکانس غیرخطی میکرو ورق دایره ای توپر و توخالی هستند. همچنین، بسترهای ویسکوالاستیک غیرخطی متقارن و نامتقارن بر فرکانس غیرخطی تأثیر معناداری دارند و فرکانس غیرخطی میکرو ورق دایره ای توخالی در حضور بستر نامتقارن سخت شونده به مقادیر بالاتر برای هر نسبت دامنه به ضخامت تغییر می کند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله، ناپایداری و کمانش ناشی از نیروهای تکیه گاهی در میکروورق های متخلخل تحت میدان الکترواستاتیک از طریق تئوری کوپل تنش اصلاحی و با استفاده از روش های نیمه تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. ورق به صورت متخلخل در نظر گرفته شده و توزیع تخلخل به فرم غیریکنواخت لحاظ می گردد. همچنین روشی بر مبنای مشتق گیری برای محاسبه بار کمانش و ولتاژ ناپایداری ارائه می شود که این روش با نتایج ناپایداری و کمانش حاصل از نمودارهای روش گالرکین مقایسه و درصد خطای این روش بررسی می گردد. در بخش نتایج، تفاوت تئوری های کلاسیک و غیرکلاسیک مورد مطالعه قرار گرفته و تأثیر پارامترهای نظریه غیرکلاسیک و نسبت تخلخل بر جابجایی، ولتاژ ناپایداری و بار کمانش مورد مطالعه قرار می گیرد. تغییرات نسبت تخلخل منجر به تغییرات یکنواخت بار کمانش و ولتاژ ناپایداری شده و روابط خطی برای محاسبه بار کمانش و ولتاژ ناپایداری برحسب تغییرات نسبت تخلخل به دست می آید.

در این مقاله کمانش الاستیک-پلاستیک متقارن صفحه دایره ای توپر با ضخامت متغیر، با فرض صفحه نازک و بر اساس دو نظریه نموی و تغییرشکل بررسی شده است. بارگذاری به صورت فشار یکنواخت روی لبه خارجی و شرایط مرزی لبه خارجی به دو شکل ساده و گیردار در نظر گرفته شده است. تغییر ضخامت صفحه در راستای شعاعی به شکل توانی فرض شده است. برای کمینه کردن معیار انتگرالی یگانگی پاسخ، بر پایه روش ریلی-ریتز، یک تابع حدس شامل تعدادی ضریب مجهول که شرایط مرزی هندسی را ارضا می کند، برای جابه جایی عرضی صفحه انتخاب شده است. آن گاه با جایگذاری تابع حدس در معیار پایداری و کمینه سازی انتگرال نسبت به ضریب های مجهول، یک دستگاه معادلات جبری همگن بر حسب ضریب های مجهول به دست می آید. برای داشتن پاسخ غیر بدیهی و با مساوی صفر قرار دادن دترمینان ماتریس ضرایب، بار بحرانی کمانش به دست می آید. به منظور ارزیابی تحلیل، نتایج در حالت ضخامت ثابت با نتایج مراجع پیشین مقایسه و سازگاری خوبی بین نتایج مشاهده شده است. آن گاه برای صفحه با دو جنس آلومینیوم تجاری و فولاد 1403، اثر اندازه و چگونگی تغییرات ضخامت صفحه و نیز نوع تکیه گاه بر بار بحرانی کمانش بررسی شده است. نتایج نشان می دهند در حالتی که ضخامت مرکز 10% از ضخامت لبه بیشتر باشد نسبت به حالتی که ضخامت مرکز 10% از ضخامت لبه کمتر باشد، بار بحرانی کمانش می تواند تا حدود 40% افزایش یابد.

در این مقاله فرآیند اکستروژن معکوس برای تولید قطعات توخالی با شکل داخلی دایره ای از بیلت های با شکل خارجی چند ضلعی به صورت سه بعدی با نرم افزار ABAQUS شبیه سازی شده است. هدف از این کار بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل اصطکاک، درصد کاهش سطح مقطع، پیچیدگی شکل بر فرآیند و بدست آوردن الگوی تغییر شکل برای پیش بینی جریان مواد در فرایند است. شبیه سازی اکستروژن معکوس بیلت های با مقاطع مربع، مستطیل، شش ضلعی منتظم و هشت ضلعی منتظم توسط پانچ های مدور صورت گرفته و نتایج به دست آمده به صورت نمودارهای بار اکستروژن و فشار نسبی بر حسب تغییرات درصد کاهش سطح مقطع و تغییرات ضریب اصطکاک ارایه شده اند. همچنین الگوی تغییر شکل شبکه در حین فرآیند، توزیع کانتورهای تنش و کرنش برای اکستروژن مقاطع مختلف ارایه شده اند. نتایج بدست آمده از این پژوهش با نتایج تجربی و تئوری دیگر پژوهشگران مقایسه شده و توافق خوبی مشاهده شده است.

در این پژوهش رفتار ارتعاش غیرخطی قطاع دایروی در تماس با سیال بررسی شده است.ابتدا جابه جایی ها در مختصات قطبی برحسب تئوری تغییر شکلبرشی مرتبه اول در نظر گرفته شده است.کرنش ها بر اساس روابط غیرخطی فون کارمن تعیین شده است.سپس با درنظرگرفتن انرژی های جنبشی و پتانسیلو استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم بر حرکت تعیین شده است.فشار دینامیکی وارد ازسیال بر قطاع با استفاده از حل معادله لاپلاس تابع پتانسیل سرعتسیال و برابری سرعت در سطح تماس سیال و قطاع بر حسب جابه جایی عمودی قطاع بدست آمده است. شکل مودهای فرضی براساس شکل مودهای ارتعاشخطی درنظر گرفته شده است.با استفاده از شکل مودهای فرضی وروش گالرکین معادلات حاکم به معادلات دیفرانسیل زمانی غیرخطی تبدیل شده است.معادلاتدیفرانسیلی غیر خطی براساس روش اختلالات حل شده و فرکانس طبیعی غیرخطی تعیین گردیده است.در انتها برای یک ورق قطاع نمونه نتایج عددی ارائهشده و اثر پارامترهایی چون نسبت ابعادی، زاویه قطاع،شرایط مرزی،چگالی سیال و ارتفاع سیال بررسی شده است . همچنین نتایج بدست آمده بدون درنظرگرفتن سیال با پژوهش های حاضر)روش DQM ( صحت سنجی شده است که همگرایی خوبی را نشان می دهد.

در این مطالعه به بررسی ارتعاشات اجباری ورق دایروی تو خالی با لبه های گیردار تحت نیروی هارمونیک پرداخته شده است. میدان جابجایی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی به دست آمده است. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و برای مدل سازی رفتار ماده سوپر الاستیک از مدل، بوید-لاگوداس استفاده شده است. در ادامه برای تحلیل ورق آلیاژ حافظه دار در حالتی که تغییر فاز انجام می شود، برای حل معادلات از روش تفاضلات مربعی، نیومارک و الگوریتم نگاشت برگشتی بهره گرفته شده است. همچنین به منظور صحه گذاری نتایج از مراجع موجود و نرم افزار آباکوس استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تغییر فاز آلیاژ موجب کاهش استحکام ماده می شود و رفتار غیرخطی نرم شوندگی در آلیاژ حاصل می شود.

استفاده از ستون های دایره ای شکل در سازه های فولادی به دلیل مقاومت خمشی بالا حول هر یک از محورهای اصلی متعامد، انعطاف پذیری بالا و قابلیت اتلاف انرژی و حساسیت کم به کمانش موضعی، کاربرد وسیعی دارند. این مقاطع توخالی اغلب به صورت نورد شده و یا ساخته شده با ورق مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین ضعف این مقاطع مربوط به حالتی است که از این مقاطع به عنوان بخشی از قابهای خمشی در مناطق با لرزه خیزی زیاد استفاده شود. در این حالت علیرغم الزام آیین نامه ها به اجرای ورق پیوستگی در امتداد بالهای تیر، به علت شکل بسته ستونهای دایره ای نسبت به سایر مقاطع و عدم دسترسی به درون آنها برای جوشکاری، اجرای ورق های پیوستگی ممکن نبوده و یا با دشواری های فراوانی همراه می باشد. در این مقاله، یک نوع اتصال دیافراگم خارجی بین تیر I شکل و ستون دایره ای توخالی معرفی و در یک مطالعه آزمایشگاهی، رفتار و مقاومت آن در حالات مختلف جوشی و پیچی، تحت اثر بارگذاری چرخه ای مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد اتصال مذکور عملکرد مناسبی در تامین صلبیت اتصال داشته و از مقاومت و شکل پذیری مناسبی برخوردار می باشد و می تواند در ساختمانهای فولادی با ستون های دایره ای مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اتصال دیافراگم خارجی تیر I شکل به ستون دایره ای با استفاده از اتصالات پیچی مضاعف ضمن دارا بودن مقاومت مطلوب دارای بیشترین مقدار سختی موثر، شکل پذیری و قابلیت اتلاف انرژی می باشد ضمن اینکه به دلیل استفاده از پیچ و مهره اجرای آن آسانتر بوده و قابلیت تعویض سریع، پس از آسیب های ناشی از زلزله را دارد. نتایج این بررسی نشان داد استفاده از جوش در این نوع اتصال، در حالت ستون دایره ای توخالی، چندان مطلوب نیست.

تغییر نگرشی که پس از زلزله نورثریج در طراحی اتصالات رخ داد محققان متعددی را بر آن داشت تا برای بهبود عملکرد اتصالات صلب تیر به ستون ایده های جدید را مورد مطالعه قرار دهند. برخی از این ایده ها بر محور ممانعت از ایجاد تنش های سه بعدی در محل اتصال تیر به ستون، برخی بر کاهش تغییر شکل های برشی چشمه اتصال و برخی دیگر بر حذف ورق های پیوستگی متمرکز شده و عملکرد هر یک به کمک کارهای آزمایشگاهی و تحلیلی متعدد به بوته آزمایش گذاشته شد. از جمله آنها می توان به طرح های ابتکاری اتصال با ورق کناری و اتصال با ورق دیافراگمی (سخت کننده بیرونی) اشاره کرد. اولی مانع بروز تنش های سه بعدی شده و به تقویت چشمه اتصال کمک می کند و دومی با حذف ورق های پیوستگی و ممانعت از ناپیوستگی ستون، چشمه اتصال را سخت تر کرده و عملکرد لرزه ای آنرا بهبود می بخشد. در مقاله حاضر با طرح ایده­ای جدید که ترکیبی از اتصال با ورق کناری، اتصال با ورق دیافراگمی و اتصال صلب با ورق بالاسری و زیرسری تأیید شده در مبحث 10 است، سعی شده است مزیت های آنها به طور یکپارچه جمع شده و به بهبود عملکرد لرزه ای اتصال صلب کمک شود. برای این منظور مدل پیشنهادی به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و به طور غیرخطی تحلیل شده است. برای نمایش خرابی در اجـــزای فـــولادی، روش Birth & Death در تحلیل به کار رفته است. نتایج نشان می دهد که اتصال پیشنهادی علاوه بر حذف ورق های پیوستگی داخلی، موجب تقویت قابل توجه چشمه اتصال شده و با حذف اتصال مستقیم تیر به ستون، موجب کاهش تغییر شکل های بال ستون و در نتیجه حذف تنش های سه بعدی در این محل شده است.

در این مقاله کمانش میکرو-ورق مدرج تابعی تقویت شده با صفحات کوچک گرافن با لایه های پیزوالکتریک بر اساس تیوری تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار می گیرد. تغییرات درجه حرارت به صورت یکنواخت و میدان الکتریکی خارجی ثابتی در راستای ضخامت، بر میکرو-ورق اعمال شده است. نیروی مکانیکی درون صفحه ای خارجی به صورت یکنواخت بر روی لبه های میکرو-ورق توزیع شده است. خواص هر لایه کامپوزیت تقویت شده با صفحات کوچک گرافن، با استفاده از مدل میکرومکانیکی هالپین-تسای محاسبه گردیده است. اثر پارامترهای مختلف هندسی و کسر وزنی گرافن بر کمانش میکرو-ورق مدل شده مورد بررسی قرار گرفته است.